Mölndals stad. Kållereds köpstad PM GEOTEKNIK

Transkript

1 Mölndals stad Kållereds köpstad PM GEOTEKNIK ÅF-Infrastructure AB, Grafiskavägen 2, SE Göteborg, Registered office: Stockholm, Sweden Tel , Org nr PM Geoteknik Page 1 (11)

2 DOKUMENTINFORMATION Uppdrag Kållereds köpstad Uppdragsnummer GNR Datum Revidering Beställare Beställarens referens Mölndals stad Johan Wiik Uppdragsledare Roger Oscarsson Tfn mail. Upprättad av Lena Ekmark Granskad av Roger Oscarsson PM Geoteknik Page 2 (11)

3 Innehållsförteckning 1 Objekt Syfte Styrande dokument Underlag för projektering Planerad byggnation Geotekniska undersökningar Tidigare utförda undersökningar Utförda undersökningar Radar undersökningar Befintliga förhållanden Befintliga byggnader och anläggningar Topografiska förhållanden Vattendrag Geotekniska förhållanden Jorddjup och jordlagerföljd Fyllning Jordegenskaper Deformationsegenskaper Hydrogeologiska förhållanden Stabilitet Sättningar Rekommendationer Grundläggning byggnader Höjdsättning Dagvattenhantering och ledningar Bilagor Bilaga 1 Tolkning georadar PM Geoteknik Page 3 (11)

4 1 Objekt På uppdrag av Mölndals stad har ÅF Infrastructure AB utfört geotekniska undersökningar som underlag för arbete med detaljplan inom Kållereds köpstad i Mölndal, se figur 1.1. Lackackaväge Kållereds Center COOP E6 Figur 1.1, Ungefärligt planområde 2 Syfte Följande utredning PM Geoteknik är framtaget för ett utgöra ett planeringsunderlag för framtagande av detaljplan. Detaljplanen ska ge en samlad bild över hur ett avgränsat markområde ska användas samt markens lämplighet för att bebyggas. I detaljplanen bör följanande beskrivas: Markförhållanden - geotekniska förutsättningarna för området som helhet. Områdets geotekniska förhållanden och förutsättningar för att bebyggas. Stabilitet- och grundläggningsförhållanden. Restriktioner säkerställas. PM Geoteknik Page 4 (11)

5 3 Styrande dokument Styrande dokument är: SS-EN :2005 Dimensionering av geokonstruktioner Utredning av stabilitetsförhållanden görs enligt IEG Rapport 4:2010 Tillståndsbedömning/ klassificering av naturliga slänter och slänter med befintlig bebyggelse och anläggningar (ersätter Skredkommissionens Rapport 3:95). 4 Underlag för projektering 4.1 Planerad byggnation Planförslaget innebär komplettering av befintligbebyggelse. Ingen större exploatering av mark som idag utgörs av naturmark är aktuell, se figur 4.1. Figur 4.1, Skiss situationsplan PM Geoteknik Page 5 (11)

6 4.2 Geotekniska undersökningar Tidigare utförda undersökningar Tidigare geotekniska undersökningar har utförts inom samt i angränsning till aktuellt område. Undersökningarna finns beskrivna i följande handlingar: 1976 utförde VIAK AB geoteknisk kartering och översiktlig geoteknisk undersökning för stadsplan V. Ekenleden i S.V. Kållered utförde VIAK AB geotekniska undersökningar för Ekenskolan i Kållered utförde MW Byggtekniska AB geoteknisk utredning på uppdrag av Ljud och Bild inför nybyggnation av butiksbyggnad utförde GF geotekniska undersökningar och projekteringsanvisningar för Ekenskolan etapp utförde GF en inventering och sammanställning av tidigare utförda undersökningar för Kållered Eken 1:8 m. fl. med en geoteknisk utredning inför ny stadsplan utförde Skanska Teknik AB geotekniska undersökningar tillsammans med projekteringsutlåtande för nybyggnad av Elgigantens butiksbyggnad inom fastigheten Våmmedal 2: utförde Bohusgeo geotekniska undersökningar och geoteknisk utredning inför ny detaljplan, Heljered etapp 2. Relevant data från tidigare utförda undersökningar har beaktats och inarbetats i denna PM Utförda undersökningar ÅF-Infrastructure AB har utfört geoteknisk undersökning under december Undersökningarna redovisas i Markteknisk undersökningsrapport, MUR, daterad Inom området har följande undersökningar utförts: CPT-sondering i 4 punkter för bestämning av jordens relativa fasthet och egenskaper. Upptagning av ostörda jordprover i 1 punkter med kolvprovtagare, typ StII, för vidare analys vid geotekniskt laboratorium. Upptagning av störda jordprover i 5 punkter med skruvprovtagare för vidare analys vid geotekniskt laboratorium. 4.3 Radar undersökningar ÅF-Infrastructure AB har utfört geofysisk undersökning under november Undersökningarnas planläge redovisas i Markteknisk undersökningsrapport, MUR, daterad Inom området har följande undersökningar utförts: Georadar i 41 linjer för bestämning av mäktigheten av fyllnadsmaterialet. 5 Befintliga förhållanden Området består av bebyggelse för handel samt hårdgjorda. Området är långsträckt i nord- sydlig riktning och ca 1 km långt samt ca 250 m brett. Området avgränsas i väster av Ekenleden samt i öster av E6. PM Geoteknik Page 6 (11)

7 Denna PM innehåller en översiktlig beskrivning av befintliga förhållanden. 5.1 Befintliga byggnader och anläggningar Inom området finns sex stycken byggnader var av IKEA, som ligger längst söder ut, är den största. Enligt tidigare utredningar kan förutsätts att samtliga byggnader är grundlagda på spetsburna pålar. Huvudledningar för vatten och avlopp har delvis grundlagts på pålad betongplatta. Även ledningar fram till byggnader kan vara pålgrundlagda. I E6, på båda sidor om bron över Bangårdsvägen, är, enligt uppgift, vägen uppbyggd med lättklinker samt LLP-platta har använts som lastfördelande lager under överbyggnaden. 5.2 Topografiska förhållanden Planområdet ligger väster om E6 i en nord-sydlig dalgång. Tidigare utgjordes området av ängsmark som ställvis varit något sank. Växtligheten utgjordes av gräs, vass, buskar och mindre träd. Enligt äldre ritningar har även ett vattendrag tidigare runnit i nord-sydlig sträckning väster om Kålleredcenter samt mitt under COOP. I dag utgörs planområdet till stor del av affärsbyggnader vilka utgör Kållereds köpstad. Övriga ytor är hårdgjorda för trafik och parkering. Generellt är planområdet plant med marknivåer mellan +10 och +12. I områdets södra del finns ett fastmarksparti med berg i dagen med en högsta nivå på +22. De hårdgjorda markytorna är synbart påverkade av marksättningar. Vid i princip samtliga byggnader har justeringar gjorts vid entréer och portar med trappor, ramper eller asfaltsuppbyggnader. Pålgrundlagda ledningsstråk framträder som upphöjda ryggar inom asfaltsytorna. 5.3 Vattendrag I planområdets norra del korsar Hagabäcken området i öst västlig riktning och ansluter till Kålleredsbäcken på Ekenledens västra sida. Kålleredsbäcken löper parallellt med Ekenleden och är mot söder kuverterad. 5.4 Geotekniska förhållanden Jorddjup och jordlagerföljd Längs i söder ligger ett område med berg i dagen. Från bergspartiet ökar jorddjupet norrut till omkring 15 och 20 m, lokalt över 20 m. Mitt mellan Labackavägen i norr och Ekenleden i söder, inom västra sidan av området, minskar djupet till fast botten lokalt till omkring 5 m. PM Geoteknik Page 7 (11)

8 Labackavägen COOP IKEA Figur 5.4 Utsnitt ritning G01 Planområdet utgörs till största delen av uppfyllda ytor som hårdgjorts. Radarmätning över ytorna indikerar fyllnadsmäktigheter på mellan 0,5 och 2,5 m, beläggningstjockleken ca 7 cm. Den naturligt lagrade jorden, under asfalt- och bärlager samt fyllnadsmassor, består överst av gyttja. Gyttjan underlagras av gyttjig lera och lera via friktionsjord på berg. Gyttjan och den leriga gyttjan har en mäktighet på omkring 3 á 6 m, lokalt upp till 10 m. Uppgifter om uppmätt mäktighet på friktionsjorden under leran varierar mellan ca 0,5 m till 3 m, lokalt över 5 m men kan också vara ytterligare någon meter Fyllning Tolkning av radarprofiler ger en mäktighet på fyllnadsmaterial som varierar mellan 0,5 och 2,5 m. Närmast väg E20 uppgår mäktigheten till mellan 0,5 och 1,0 m för att öka mot IKEA. Runt Coop varierar mäktigheten mellan 0,5 och 1,0 m för att öka till 1,0 1,5 m vid Elgiganten i norr. Mellan byggnaderna och Ekenleden uppgår fyllningen till omkring 1 m, lokalt något mer, se Bilaga Jordegenskaper Generellt är skjuvhållfastheten i gyttjan extremt låg och så även i den underliggande leran. Uppgifter från GF.s utredning för Kållered Eken 1:8 m.fl och Skanskas utredning för Elgiganten visar på en korrigerad, odränerad skjuvhållfasthet på 5-7 kpa inom den gyttjiga delen av jordprofilen, men lokalt så låg som 3 kpa. Den underliggande lerans skjuvhållfasthet är utvärderad till 10 kpa. PM Geoteknik Page 8 (11)

9 Nyupptagna prover bekräftar resultat från tidigare utförda undersökningar. Gyttjan är mellansensitiv medan den underliggande leran är högsensitiv/kvick med st kvot på från 39 upp till 165 på 14 m djup Deformationsegenskaper Gyttjan och leran är mycket kompressibel. Vattenkvoterna i gyttjan har uppmätts till ca 140 % och i den gyttjiga leran respektive leran till mellan 70 och 130 %. Avtagande mot djupet. Jorden bedöms vara normalkonsoliderad för de antagna porvattentrycken. Portrycket ökar linjärt mot djupet något mer än hydrostatiskt tryckfördelning. Man kan därför anta att det pågår krypsättningar. Kompressionsmodulen har i utförda CRS-försök uppmätts till ca 270 kpa. 5.5 Hydrogeologiska förhållanden Mätningar i öppna skruvprovtagningshål innan området exploaterades visar på en dåvarande (70-, 80- och 90-talet) fri vattenyta nära markytan. Mätningar av den fria grundvattenytan i samband med de geotekniska undersökningarna i december 2014 visar att grundvattenyta ligger i fyllningen ca 0,3-1 m under markytan. Geotekniska dokument från utredningarna inför exploatering av området visar på att trycknivåerna, i leran och i den underlagrande friktionsjorden, var höga och i ett flertal punkter påträffades artesiskt vattentryck. Portrycket i friktionsjorden under leran, uppmätt via tryckutjämningsförsök i samband med CPT-sondering, visar att trycknivån ligger i nivå med markytan till 1 á 1,5 m över markytan. PM Geoteknik Page 9 (11)

10 6 Stabilitet Totalstabiliteten inom området bedöms vara tillfredställande med hänsyn till marklutningar. Dock är hållfastheten i gyttjan och den underliggande leran mycket låg. Risken för lokala brott bör beaktas vi schakt, uppfyllnad eller lokal belastning. Nivåskillnader bör begränsas till en meter om inte förstärkningsåtgärder vidtas. I senare skede vid projektering av vägar, diken, ledningar mm och när höjdsättningen är klargjord ska lokalstabiliteten för varje fall beräknas inkl stabiliteten mot väg E6. 7 Sättningar Gyttjan och leran är mycket sättningskänslig. Marksättningar pågår i området p.g.a. befintliga utfyllnader. Denna pågående sättning bedöms i dagsläget vara ca 1 cm/år där jorddjupet till fastare jordlager är ca 10-20m. Jordprofilen bör betraktas som normalkonsoliderad, all tillskottslast i form av uppfyllnad eller grundvattensänkning kommer därmed att ge upphov till stora långtidsbundna sättningar. För att ge exempel på sättningsförlopp inom detaljplaneområdet har sättningsberäkning utförts för 4 olika jorddjup med 3 belastningsfall, resultaten presenteras i tabell 8-1 nedan. Beräkningarna har baserats på en sammanvägning av tidigare undersökningar/utredningar och nya resultat från sondering i området. Tabell 7-1 Resultat från sättningsberäkning Djup till fastare jordlager 8 m 12 m 16 m 20 m Lasttillskott (kpa) Sättning efter 10 år (m) Sättning efter 40 år (m) - >0,0 0,1 10 0,2 0,4 20 0,4 0,6-0,1 0,3 10 0,3 0,7 20 0,5 1,0-0,1 0,3 10 0,4 0,9 20 0,6 1,3-0,1 0,3 10 0,3 0,8 20 0,5 1,2 PM Geoteknik Page 10 (11)

11 8 Rekommendationer 8.1 Grundläggning byggnader Byggnader föreslås utformas med fribärande bottenplatta eller bottenbjälklag. Stommen grundläggs via spetsburna pålar slagna till fast botten eller berg. Inom vissa delar kan bergsskor behövas. I den södra delen med mindre jorddjup kan grundläggning utformas med plintar och även eventuellt urgrävning. Att beakta vid dimensionering av pålar bärförmåga är påhängslaster, pga negativ mantelfriktion, med hänsyn till sättningar i gyttjan och leran. Man bör vara observant på utformning mellan mark och byggnad. Nya byggnader bör förberedas för att tillåta marksättningar utanför byggnaden. Vid dörrar och portar rekommenderas länkplattor för att ta upp differenssättningar mellan byggnader och omgivande mark. Lastkajer bör grundförstärkas samt uppfyllnader i närheten av byggnader bör utföras med lättfyllning. Pågående marksättningar måste även beaktas vid utformning av rörgenomföringar och ledningsanslutningar mellan pålad byggnad och omgivande mark. 8.2 Höjdsättning Med hänsyn till jordens sättningsbenägenhet rekommenderas att planerad marknivå i möjligaste mån anpassas till befintliga nivåer. All tillförd last i området kommer att ge upphov till tidsberoende sättningar, alternativt medföra att pågående sättningar ökar. Om uppfyllnader ändå utförs bör dessa ske med lättfyllnad. Alternativt att ytor och höjdsättning anpassas efter förväntad framtida sättning. 8.3 Dagvattenhantering och ledningar Vid projektering av ledningar ska sättningsförhållandena beaktas. De marksättningar som kan förväntas inom området påverkar ledningarna med t.ex. risk för bakfall och skadade ledningar som följd. Genom att arbeta med öppna dagvattensystem undviks problematiken med bakfall i ledningar orsakade av marksättningar. Dock ska risken med lokal utdränering i de övre jordlagren vid djupa diken observeras. Särskilt bör detta beaktas om diket ligger i nära anslutning till konstruktioner. De dåliga markförhållanden som råder i området begränsar dock utformningen av öppna diken med hänsyn till stabiliteten. Om möjligt bör dagvattensystemet höjdsättning anpassas till naturliga lågpunkter. Uppfyllnader för att justera marklutningen motsatt naturlig/nuvarande lutning riskerar att med tiden innebära att det uppfyllda området sjunker med risk för bakfall och bristande funktion i dagvattensystemet. Eventuella uppfyllnader bör lastkompenseras genom lättfyllning. Med anledning av de undermåliga markförhållandena med gyttja i de översta metrarna i jordprofilen är det fördelaktigt att arbeta med schaktfria installationer av ledningar, t.ex. rörtryckning eller styrd borrning. Dels för att undvika öppna schakter och dels utesluts kringfyllnad runt ledningarna som annars kan komma att fungera som dräneringsvägar. PM Geoteknik Page 11 (11)

12

13 ÅF INFRASTRUCTURE Grafiska vägen 2 Box 1551, Göteborg Tel:

14 ÅF INFRASTRUCTURE Grafiska vägen 2 Box 1551, Göteborg Tel:

15 ÅF INFRASTRUCTURE Grafiska vägen 2 Box 1551, Göteborg Tel: